ในปัจจุบันมีผู้บริโภคกาแฟจำนวนมากหันมาใส่ใจคุณภาพของกาแฟแต่ละแก้วมากยิ่งขึ้น ไม่ใช่เพียงการลิ้มรสกาแฟ แบบเร่งด่วน (instant coffee) แต่เป็นการสัมผัสถึงรสชาติ กลิ่น และคุณภาพด้านอื่น ๆ ของกาแฟที่ชงแต่ละแก้ว ด้วยเหตุนี้ทำให้เกิดความต้องการกาแฟพิเศษหรือ specialty coffee ขึ้นในท้องตลาด ของกาแฟพิเศษนี้มีกระบวนการผลิตแต่ละขั้นตอนที่พิถีพิถันและมีเทคนิคในการการสร้างเอกลักษณ์ทางกลิ่นและรสชาติตลอดจนเนื้อสัมผัสที่เฉพาะตัวซึ่งเจาะกลุ่มลูกค้าที่ชื่นชอบรสชาติและกลิ่นของกาแฟที่มีความพิเศษมากกว่ากาแฟชงแบบธรรมดา
คุณภาพของเมล็ดกาแฟขึ้นอยู่กับหลาย ๆ ปัจจัย ทั้งในส่วนของสายพันธุ์ที่ให้คุณภาพที่แตกต่างกันไปตามปัจจัยที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเพาะปลูกกาแฟระดับความสุกของเชอร์รี่กาแฟที่เก็บเกี่ยว กระบวนการแปรรูปจากเชอร์รี่กาแฟจนได้เป็นกาแฟสาร เทคนิคการคั่วกาแฟ และสุดท้ายคือเทคนิคในการชงกาแฟ ซึ่งปัจจัยดังที่กล่าวมาทั้งหมดล้วนมีผลต่อคุณภาพของกาแฟทั้งในด้าน รสชาติ (flavor) กลิ่น (aroma) รสที่ยังหลงเหลือในปาก (after taste) ความเปรี้ยว (acidity)
ความหวาน (sweetness) ความสมดุลของรส (balance uniformity clean cup) และเนื้อสัมผัส (body) ของกาแฟ
ในบทความนี้จะกล่าวถึงกระบวนการผลิตกาแฟพิเศษโดยใช้จุลินทรีย์เข้ามาร่วมในขั้นตอนการแปรรูปจากเชอร์รี่กาแฟไปเป็นกาแฟสาร ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ของกาแฟจากเมล็ดกาแฟธรรมชาติ
โดยธรรมชาติของเชอร์รี่กาแฟจะมีความหวานซึ่งได้จากน้ำตาลในผลเชอร์รี่กาแฟ การที่มีน้ำตาลในผลเชอร์รี่กาแฟทำให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ซึ่งมักจะพบในผลไม้ที่มีรสหวาน ได้แก่จุลินทรีย์กลุ่มหลัก 3 กลุ่ม คือ ยีสต์ แบคทีเรียแลกติก และแบคทีเรียอะซิติก (รูปที่ 1 และ 2) จุลินทรีย์ทั้งสามกลุ่มนี้มักจะพบในผลไม้สุกหลาย ๆ ชนิด มีบทบาทในกระบวนการเปลี่ยนแปลงน้ำตาลในผลไม้สุกไปเป็นสารอินทรีย์กลุ่มแอลกอฮอล์ กรดแลกติก หรือกรดอะซิติก ในกระบวนการการแปรรูปกาแฟแบบต่าง ๆ นั้นจะมีจุลินทรีย์เหล่านี้เข้ามามีบทบาทในแต่ละขั้นตอนตามสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโต เช่น ในสภาวะไร้อากาศและมีปริมาณน้ำตาลสูง ยีสต์และแบคทีเรียแลกติกจะเจริญเติบโตได้ดี ทำให้เกิดการผลิตแอลกอฮอล์และกรดแลคติกซึ่งมีผลต่อเนื้อสัมผัสและกลิ่นรสของเมล็ดกาแฟที่ได้ หรือในกระบวนการที่มีน้ำตาลหรือแอลกอฮอล์และอากาศจะเกิดการหมักด้วยแบคทีเรียอะซิติก ทำให้เกิดการผลิตกรดอะซิติกซึ่งเป็นกรดที่มีกลิ่นฉุน หากมีปริมาณมากจะทำให้เกิดรสชาติหรือกลิ่นที่ไม่ดีในเมล็ดกาแฟได้
ในกระบวนการแปรรูปกาแฟแบบต่าง ๆ จะมีผลต่อการเกิดสารประกอบที่ให้กลิ่นรสและเนื้อสัมผัสของกาแฟ (อ้างอิงจาก Zhang et al., 2019) การแปรรูปแบบ wet processing จะมียีสต์ชนิดต่าง ๆ และแบคทีเรียแลกติกเข้ามามีบทบาทในกระบวนการหมัก นอกจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีที่เกิดจากยีสต์และแบคทีเรียแลกติกเหล่านี้มีผลทำให้เกิดสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับกลิ่นรสและเนื้อสัมผัสของกาแฟแล้ว ยังมีการผลิตเอนไซม์กลุ่มเพกติเนสจากยีสต์ซึ่งช่วยให้เกิดการหลุดร่อนของชั้น mucilage ของเมล็ดกาแฟอีกด้วย ในส่วนของกระบวนการแปรรูปแบบ dried processing หรือ semi-dried processing กระบวนการหมักจะเกิดขึ้นจากยีสต์และแบคทีเรียแลกติกรวมถึงแบคทีเรียอะซิติก ความสมดุลย์ของกระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์กลุ่มต่าง ๆ จะมีผลต่อกลิ่นรสและเนื้อสัมผัสของกาแฟ ดังนั้นในกระบวนการแปรรูปกาแฟด้วยจุลินทรีย์จะต้องมีการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อกระบวนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนการแปรรูป เช่น ปัจจัยของอุณหภูมิ ค่าความเป็นกรดด่าง รวมถึงสภาวะการมีหรือไม่มีอากาศในระหว่างกระบวนการแปรรูป ในกระบวนการแปรรูปกาแฟพิเศษโดยใช้จุลินทรีย์นั้นอาจจะมีการเติบจุลินทรีย์ที่ต้องการเข้าไปในขั้นตอนการผลิตที่ต้องการให้เกิดการหมัก เช่น ขั้นตอนการหมักเชอร์รี่กาแฟ การหมักเมล็ดกาแฟที่ติดเมือก mucilage หรือการหมักเมล็ดกาแฟ green bean เป็นต้น
การใช้จุลินทรีย์ในกระบวนการแปรรูปกาแฟพิเศษนั้นต้องอาศัยความเข้าใจในปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ใช้ในกระบวนการผลิต เช่น ความต้องการอากาศ และอุณหภูมิที่เหมาะสม รวมถึงระยะเวลาในการหมัก เช่น กระบวนการหมักซึ่งใช้ยีสต์เข้ามาเกี่ยวข้อง หากมีการหมักที่ยาวนานเกินไป อาจจะทำเกิดการหมักในลำดับถัดไปโดยจุลินทรีย์แบคทีเรียอะซิติก ซึ่งจะได้ผลลัพธ์เป็นกรดอะซิติกที่มีความเปรี้ยวจัดและกลิ่นฉุน เป็นต้น ซึ่งการใช้จุลินทรีย์เหล่านี้ในกระบวนการผลิตกาแฟพิเศษควรจะใช้จุลินทรีย์บริสุทธิ์เนื่องจากจะทำให้ง่ายต่อการควบคุมขั้นตอนการผลิต ป้องกันการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ที่ไม่พึงประสงค์ต่าง ๆ เช่น กลุ่มเชื้อราหรือแบคทีเรียกลุ่ม actinomycetes ซึ่งมักจะทำให้เกิดกลิ่นและรสชาติที่
จากผลการศึกษาโดยนักวิจัยหลาย ๆ กลุ่ม พบว่ากระบวนการแปรรูปกาแฟที่มีจุลินทรีย์ต่างชนิดกันเข้ามามีส่วนเกี่ยวข้องจะทำให้เกิดแบบแผนกลิ่นรสและเนื้อสัมผัสที่แตกต่างกันไป อย่างเช่น การใช้ยีสต์กลุ่ม Saccharomyces cerevisiae, Candida parapsilosis และ Pichia guilliermondii ทำให้เกิดกลิ่นคาราเมล กลิ่นสมุนไพร และกลิ่นผลไม้ หรือการใช้ยีสต์กลุ่ม Pichia fermentans ร่วมกับ Saccharomyces sp.ทำให้เกิดกลิ่นผลไม้ กลิ่นเนย กลิ่นหอมของการหมัก ในขณะที่การใช้เพียง Pichia fermentans จะให้กลิ่นคล้ายวานิลลาและกลิ่นดอกไม้ เป็นต้น (อ้างอิงจาก Haile & Kang, 2019) จากตัวอย่างข้างต้นจะเห็นได้ว่าจุลินทรีย์เข้ามามีบทบาทที่สำคัญในการทำให้เกิดกลิ่นรสในกาแฟ ซึ่งกระบวนการผลิตที่สามารถควบคุมสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตสารกลิ่นรสต่าง ๆ ของจุลินทรีย์เหล่านี้จะทำให้ได้ผลลัพธ์เป็นกาแฟสารที่มีคุณภาพด้านกลิ่นรสและเนื้อสัมผัสที่ดีและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว
จะเห็นได้ว่าการใช้จุลินทรีย์มาผลิตกาแฟพิเศษเป็นอีกวิธีการหนึ่งในการแปรรูปเมล็ดกาแฟให้มีมูลค่าที่สูงขึ้น โดยอาศัยกระบวนการที่มีความพิถีพิถัน จะทำให้เกิดเอกลักษณ์ของเมล็ดกาแฟที่ตอบโจทย์กลุ่มลูกค้าที่บริโภคกาแฟพิเศษแบบต่าง ๆ ได้
เอกสารอ้างอิง
- Haile, M., & Kang, W. H. (2019). The role of microbes in coffee fermentation and their impact on coffee quality. Journal of Food Quality, 2019.
- Zhang, S. J., De Bruyn, F., Pothakos, V., Contreras, G. F., Cai, Z., Moccand, C., … & De Vuyst, L. (2019). Influence of various processing parameters on the microbial community dynamics, metabolomic profiles, and cup quality during wet coffee processing. Frontiers in microbiology, 10, 2621.